JP2002519801A - Method and apparatus for determining bit error rate in sample data system - Google Patents

Method and apparatus for determining bit error rate in sample data system

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JP2002519801A
JP2002519801A JP2000556558A JP2000556558A JP2002519801A JP 2002519801 A JP2002519801 A JP 2002519801A JP 2000556558 A JP2000556558 A JP 2000556558A JP 2000556558 A JP2000556558 A JP 2000556558A JP 2002519801 A JP2002519801 A JP 2002519801A
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pattern
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コスト、ロバート、イー
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Abstract

(57)【要約】 磁気媒体により形成されたディスク(112)およびディスク(112)に対してデータを書込みおよび検索するデータヘッド(126)を有するサンプルデータシステム内のビットエラーレートをシステムが決定する。ディスク(112)上にパターンが書き込まれそれは所定のイベントに関連する孤立インスタンス(248)を含んでいる。パターンはディスク(112)から検索され孤立インスタンス(248)が結合されて媒体ノイズ成分が低減された代表的インスタンスsav(n)が得られる。代表的インスタンスsav(n)は各孤立インスタンス(248)と結合されてノイズシーケンスが得られる。ディスク(112)から読み出されたインスタンスおよびノイズシーケンスに基づいて自己相関成分(R)が得られる。代表的インスタンスおよび所定のチャネルモデルに対する必要条件に基づいてインパルス応答を有するチャネルフィルタが開発される。代表的インスタンスはフィルタへ通されてフィルタ出力(smp)が得られ、ビットエラーレートを示すエラー値がフィルタ出力サンプルおよび自己相関成分(R)に基づいて決定される。 Abstract: A system determines a bit error rate in a sample data system having a disk (112) formed of magnetic media and a data head (126) for writing and retrieving data to and from the disk (112). . A pattern is written on the disk (112), which includes an isolated instance (248) associated with a given event. The pattern is retrieved from the disk (112) and the isolated instances (248) are combined to obtain a representative instance s av (n) with reduced media noise components. The representative instance s av (n) is combined with each isolated instance (248) to obtain a noise sequence. An autocorrelation component (R) is obtained based on the instance and the noise sequence read from the disk (112). A channel filter with an impulse response is developed based on the requirements for the representative instance and a given channel model. A representative instance is filtered to obtain a filter output (smp), and an error value indicative of a bit error rate is determined based on the filter output samples and the autocorrelation component (R).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 (発明の分野) 本発明はサンプルデータシステムに関する。特に、本発明はディスクおよびデ
ィスクに対してデータを書き込んだり検索するのに使用されるデータヘッドを含
むサンプルデータシステムのビットエラーレートを決定するシステムに関する。
[0001] The present invention relates to a sample data system. In particular, the invention relates to a system for determining the bit error rate of a sampled data system that includes a disk and a data head used to write and retrieve data from the disk.

【0002】 (発明の背景) 典型的なディスクドライブはハブやスピンドル上に回転するように搭載された
1つ以上の磁気ディスクを含んでいる。典型的なディスクドライブは各磁気ディ
スク上を浮動する流体力学空気ベアリングにより支持されたトランスジューサも
含んでいる。トランスジューサおよび流体力学空気ベアリングは集約的にデータ
ヘッドと呼ばれる。ホストシステムから受信するコマンドに基づいてディスクド
ライブを制御するために従来ドライブコントローラが使用されている。ドライブ
コントローラはディスクドライブを制御して磁気ディスクから情報を検索したり
磁気ディスク上に情報を格納する。
BACKGROUND OF THE INVENTION A typical disk drive includes one or more magnetic disks mounted for rotation on a hub or spindle. Typical disk drives also include a transducer supported by hydrodynamic air bearings floating over each magnetic disk. The transducer and hydrodynamic air bearing are collectively referred to as a data head. Conventionally, a drive controller is used to control a disk drive based on a command received from a host system. The drive controller controls the disk drive to retrieve information from the magnetic disk and store information on the magnetic disk.

【0003】 電気機械アクチュエータが負帰還、閉ループサーボシステム内で作動する。ア
クチュエータはトラックシーク操作のためにディスク表面上半径方向にデータヘ
ッドを移動させトラック追従操作のためにディスク表面上のトラックの上に直接
トランスジューサを保持する。
[0003] Electromechanical actuators operate in negative feedback, closed loop servo systems. The actuator moves the data head radially over the disk surface for track seek operations and holds the transducer directly above the tracks on the disk surface for track following operations.

【0004】 データヘッドにライト信号を与えて、格納されるデータを表す磁気ディスクの
表面上の磁束反転を符号化することにより、典型的に情報は磁気ディスク表面上
の同心トラックに格納される。ディスクからデータを検索する時は、データヘッ
ドが磁気ディスク上に浮動し、磁気ディスク上の磁束反転を感知し、磁束反転に
基づいてリード信号を発生するようにドライブコントローラが電気機械アクチュ
エータを制御する。リード信号は典型的に調整され次にドライブコントローラに
より復号されて磁気ディスク上に格納された磁束反転により表され、したがって
データヘッドにより与えられるリード信号内に表される、データを回復する。
[0004] Information is typically stored in concentric tracks on the surface of the magnetic disk by providing a write signal to the data head to encode a flux reversal on the surface of the magnetic disk that represents the data to be stored. When retrieving data from the disk, the data controller floats on the magnetic disk, senses magnetic flux reversal on the magnetic disk, and the drive controller controls the electromechanical actuator to generate a read signal based on the magnetic flux reversal. . The read signal is typically adjusted and then decoded by the drive controller to recover the data represented by the flux reversal stored on the magnetic disk, and thus represented in the read signal provided by the data head.

【0005】 典型的な読出しシステムはデータヘッド、余調整(preconditioning)論理(
前置増幅回路およびフィルタリング回路等)、およびデータ検出器および回復(
recovery)回路、およびエラー検出および修正(correct)回路を含んでいる。
読出しシステムは個別回路として、もしくはディスクドライブに関連するドライ
ブコントローラ内に実現することができる。
[0005] A typical readout system consists of a data head, preconditioning logic (
Preamplifier and filtering circuits, etc.), and data detector and recovery (
recovery) circuitry, and error detection and correction circuitry.
The read system can be implemented as a separate circuit or in a drive controller associated with a disk drive.

【0006】 ディスクドライブでは、記録ビット数に対するエラーレート(ビットエラーレ
ート)を比較的低いレベルに維持することが重要である。動作中のディスクドラ
イブでは、いくつかの方法でビットエラーレートを推定することができる。例え
ば、ディスクドライブ内のディスクに対してさまざまなデータパターンを連続的
に読み書きし、データ読出し中にでくわすエラー数を簡単にカウントすることが
できる。しかしながら、次世代ディスクドライブの開発中に、ドライブメーカが
いくつかの異なるデータヘッドもしくは異なるタイプのデータヘッドをテストか
つ評価してから次世代ディスクドライブ内に実現するデータヘッドを選択するこ
とは珍しい。データヘッドの開発はこれらのデータヘッドを使用するリードチャ
ネル回路の開発に先行する場合が多い。したがって、リードチャネル回路が利用
できなければこのようなデータヘッドを利用するシステムのビットエラーレート
を推定するのは困難となる。
In a disk drive, it is important to maintain an error rate (bit error rate) with respect to the number of recording bits at a relatively low level. In a working disk drive, the bit error rate can be estimated in several ways. For example, various data patterns can be continuously read from and written to a disk in a disk drive, and the number of errors encountered during data reading can be easily counted. However, during the development of next generation disk drives, it is rare for a drive manufacturer to test and evaluate several different data heads or different types of data heads before selecting a data head to be implemented in a next generation disk drive. The development of data heads often precedes the development of read channel circuits using these data heads. Therefore, it is difficult to estimate the bit error rate of a system using such a data head unless the read channel circuit is available.

【0007】 過去において、少なくとも幾分推定の助けとなると思われる測定を行うことに
よりこのようなヘッドを利用するシステム(リードチャネル回路を利用できない
)のビットエラーレートを推定する試みがなされたが、成功していない。典型的
に、このような測定にはディスク上に記憶される信号およびノイズの、測定でき
る範囲での測定が含まれる。しかしながら、このような従来の測定はこのような
データヘッドをディスクドライブシステム内で利用する際にでくわすビットエラ
ーレートにうまく相関していない。
[0007] In the past, attempts have been made to estimate the bit error rate of systems utilizing such heads (where no read channel circuitry is available) by making measurements which are believed to be at least somewhat helpful. Not successful. Typically, such measurements include measuring the signal and noise stored on the disk to the extent that they can be measured. However, such conventional measurements do not correlate well with the bit error rates encountered in utilizing such data heads in disk drive systems.

【0008】 本発明はこれらおよびその他の問題点に取り組んで、従来技術に優る利点を提
供するものである。
[0008] The present invention addresses these and other issues, and provides advantages over the prior art.

【0009】 (発明の概要) 磁気媒体により形成されたディスクおよびディスクに対してデータを書き込み
および検索するデータヘッドを有するサンプルデータシステム内のビットエラー
レートをシステムが決定する。所定のイベントに関連するM個の孤立インスタン
スを含むディスク上にパターンが書き込まれる。パターンはディスクから検索さ
れM個の孤立インスタンスが結合されて電子ノイズ成分が低減された代表的イン
スタンスが得られる。代表的インスタンスは各孤立インスタンスと結合されてM
個のノイズシーケンスが得られる。ディスクから読み出されるM個のインスタン
スおよびM個のノイズシーケンスに基づいて自己相関成分が得られる。代表的イ
ンスタンスおよび所定のチャネルモードに対するチャネル必要条件に基づいてイ
ンパルス応答を有するチャネルフィルタが開発される。代表的インスタンスはフ
ィルタへ通されてフィルタ出力サンプルが得られ、フィルタ出力サンプルおよび
自己相関成分に基づいてビットエラーレートを示すエラー値が求められる。
SUMMARY OF THE INVENTION A system determines a bit error rate in a sampled data system having a disk formed of magnetic media and a data head for writing and retrieving data to and from the disk. A pattern is written on a disk containing M isolated instances associated with a given event. The pattern is retrieved from the disk and the M isolated instances are combined to obtain a representative instance with reduced electronic noise components. A representative instance is combined with each isolated instance to form M
Noise sequences are obtained. An autocorrelation component is obtained based on the M instances and the M noise sequences read from the disk. A channel filter with an impulse response is developed based on the representative instance and the channel requirements for a given channel mode. The representative instance is filtered to obtain a filter output sample, and an error value indicating a bit error rate is determined based on the filter output sample and the autocorrelation component.

【0010】 本発明は方法および装置の両方として実現することができる。The present invention can be implemented as both a method and an apparatus.

【0011】 (好ましい実施例の詳細な説明) データヘッドを利用するデータサンプリングシステムに関連するビットエラー
レートを通常データヘッドを利用するディスクドライブに関連するリード/ライ
トチャネル回路を必要とせずに求めることができるシステムを提供する。しかし
ながら、本発明を完全に理解するための目的で、ここでは判り易くするためにデ
ィスクドライブおよびその関連するリード/ライトチャネル回路について説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Determining the bit error rate associated with a data sampling system utilizing a data head without the need for read / write channel circuitry typically associated with a disk drive utilizing a data head Provide a system that can However, for the purpose of a thorough understanding of the present invention, the disk drive and its associated read / write channel circuitry will be described here for clarity.

【0012】 図1に全体的に110としてロータリ磁気ディスクドライブシステムを線図で
示す。複数の磁気情報記憶ディスク112がハウジング116内のスピンドルモ
ータアセンブリ114の周りに軸支されている。各磁気ディスク112が118
に略示する情報を記録するための多数の同心円状の記録トラックを有する。各ト
ラック118は120に略示する複数のセクターに細分される。特定のトラック
118およびセクター120を参照することによりディスク112に対してデー
タを格納もしくは検索することができる。好ましくはハウジング116の1コー
ナーにアクチュエータアームアセンブリ122が回転可能に搭載されている。ア
クチュエータアームアセンブリ122は各々がリード/ライトヘッドを有するス
ライダ125を担持する複数のヘッドジンバルアセンブリ124、もしくは磁気
ディスク112に対して情報を読み書きするトランスジューサ126を担持する
。ボイスコイル128がアクチュエータアームアセンブリ122を前後に精密に
回転させて、トランスジューサ126が円弧130に沿って磁気ディスク112
を横切するようにされている。
FIG. 1 diagrammatically illustrates a rotary magnetic disk drive system generally designated 110. A plurality of magnetic information storage disks 112 are journaled about a spindle motor assembly 114 in a housing 116. Each magnetic disk 112 has 118
Has a large number of concentric recording tracks for recording information schematically shown in FIG. Each track 118 is subdivided into a plurality of sectors indicated schematically at 120. Data can be stored or retrieved from disk 112 by referring to specific tracks 118 and sectors 120. Preferably, an actuator arm assembly 122 is rotatably mounted at one corner of the housing 116. The actuator arm assembly 122 carries a plurality of head gimbal assemblies 124 each carrying a slider 125 having a read / write head, or a transducer 126 reading and writing information from and to the magnetic disk 112. Voice coil 128 precisely rotates actuator arm assembly 122 back and forth, and transducer 126 moves magnetic disk 112 along arc 130.
Is to cross.

【0013】 図2にディスクドライブシステム110の制御回路132のハイレベルブロッ
ク図を示す。ディスクドライブシステム110はトランスジューサ126の位置
を制御しかつディスク112に対して書込みもしくはディスクから受信される情
報を処理する制御回路132を含む。マイクロコントローラ134がディスクド
ライブシステム110の全ての主要機能を直接実現する。全体的に136で示す
リード/ライトサポートおよびインターフェイス制御回路およびモータおよびア
クチュエータコントローラ138が汎用データ、アドレス、およびコントロール
バス140によりマイクロコントローラ134に接続されている。一般的に、回
路136は通信バス142を介したディスクドライブシステム110とホストコ
ンピュータシステム(図示せず)間のハードウェアインターフェイスを提供する
。また、回路136は一般的にモータおよびアクチュエータコントローラ138
とリード/ライトチャネル144間のインターフェイスを提供する。リード/ラ
イトチャネル144はライン145を介したマイクロコントローラ134とトラ
ンスジューサ126間のインターフェイスとして作用する。また、リード/ライ
トチャネル144はライン146を介してモータおよびアクチュエータコントロ
ーラ138へ信号を与える。コントローラ138はライン148を介したマイク
ロコントローラ134とモータアセンブリ114間のインターフェイス、および
ライン150を介したマイクロコントローラ134とアクチュエータアームアセ
ンブリ122間のインターフェイスとして提供する。
FIG. 2 shows a high-level block diagram of the control circuit 132 of the disk drive system 110. Disk drive system 110 includes a control circuit 132 that controls the position of transducer 126 and processes information written to or received from disk 112. Microcontroller 134 directly implements all key functions of disk drive system 110. A read / write support and interface control circuit and motor and actuator controller 138, indicated generally at 136, are connected to the microcontroller 134 by a general purpose data, address, and control bus 140. Generally, circuit 136 provides a hardware interface between disk drive system 110 and a host computer system (not shown) via communication bus 142. Also, the circuit 136 generally includes a motor and actuator controller 138.
And an interface between read and write channels 144. Read / write channel 144 acts as an interface between microcontroller 134 and transducer 126 via line 145. Read / write channel 144 also provides signals to motor and actuator controller 138 via line 146. Controller 138 provides an interface between microcontroller 134 and motor assembly 114 via line 148 and an interface between microcontroller 134 and actuator arm assembly 122 via line 150.

【0014】 ディスク112に書き込まれるデータがリード/ライトサポートインターフェ
イス回路136に与えられ、次にリード/ライトチャネル144に与えられる。
リード/ライトチャネル144はデータをデータヘッド126へ通し、それはデ
ィスク112の表面上のデータを符号化するように作用する。
Data to be written to the disk 112 is provided to a read / write support interface circuit 136, and then to a read / write channel 144.
The read / write channel 144 passes data to the data head 126, which acts to encode data on the surface of the disk 112.

【0015】 ディスク112からデータを読み出すために、ヘッド126はデータが書き込
まれるディスク112の表面上のトラック上を通過し、トラック上の磁束反転を
示す信号を読み出す。読出し信号はデータヘッド126から典型的にはチャネル
フィルタおよび検出器を含むリード/ライトチャネル144へ与えられる。1つ
の一般的なタイプのチャネルフィルタは多数のタップを有する有限インパルス応
答(FIR)フィルタである。一般的タイプの検出器は、既知の方法で、トレリス
(trellis)構造に従ってデータを検出するビタビ型検出器である。フィルタは
データをビタビ検出器へ通しそこでデータが検出される。検出したデータは典型
的にデコーダヘ送られそこでデータは復号され、さらに処理するために先へ送ら
れる。
To read data from the disk 112, the head 126 passes over a track on the surface of the disk 112 where data is to be written and reads a signal indicating a magnetic flux reversal on the track. The read signal is provided from the data head 126 to a read / write channel 144 that typically includes a channel filter and a detector. One common type of channel filter is a finite impulse response (FIR) filter with multiple taps. A common type of detector is a Viterbi-type detector that detects the data according to a trellis structure in a known manner. The filter passes the data to a Viterbi detector where the data is detected. The detected data is typically sent to a decoder where the data is decoded and forwarded for further processing.

【0016】 メーカが新しいもしくは異なるデータヘッド126を評価している時に、ドラ
イブメーカは新しいデータヘッドと一緒に使用されるリード/ライトチャネル回
路144を利用(入手)しないことがある。リード/ライトチャネル回路144
は典型的にはデータヘッドがテストおよび評価されている時に完全には開発され
ていないことがある。
When the manufacturer is evaluating a new or different data head 126, the drive manufacturer may not utilize (obtain) the read / write channel circuit 144 used with the new data head. Read / write channel circuit 144
Is typically not fully developed when the data head is being tested and evaluated.

【0017】 図3はヘッド126およびディスク112を含む、サンプルデータシステムの
ビットエラーレートを測定するビットエラーレート測定システムのブロック図で
ある。図3に示すシステムはコントローラ200、サーボコントローラ202、
データヘッド126およびディスク112を含んでいる。コントローラ200は
パターン発生器204およびビットエラーレート(BER)要素206を含んでい
る。ビットエラーレートはヘッド126および媒体(すなわちディスク)112
を使用して行われた測定から直接計算され、リード/ライトチャネルエレクトロ
ニクスは必要ではない。
FIG. 3 is a block diagram of a bit error rate measurement system including the head 126 and the disk 112 for measuring the bit error rate of the sample data system. The system shown in FIG. 3 includes a controller 200, a servo controller 202,
Includes data head 126 and disk 112. Controller 200 includes a pattern generator 204 and a bit error rate (BER) element 206. The bit error rate is determined by the head 126 and the medium (ie, disk) 112.
Calculated directly from measurements made using, and no read / write channel electronics are required.

【0018】 本発明に従って測定値からある特定のエラーイベントに対するエラーの確率を
計算することができる。
According to the invention, the probability of error for a particular error event can be calculated from the measured values.

【0019】 パターン発生器204は優力なエラーイベント(すなわちビットエラーレート
が所望される任意の他の所望のエラーイベント)に関連するパターンを発生する
。パターン発生器204はヘッド126に接続され、ディスク112の表面上に
パターンを書き込むようにヘッド126を制御する。サーボコントローラ202
は図2に示すモータおよびアクチュエータ制御回路138のような任意の適切な
サーボコントローラとすることができる。サーボコントローラ202はディスク
112に対するヘッド126の半径方向位置を制御する。
The pattern generator 204 generates a pattern associated with a dominant error event (ie, any other desired error event for which a bit error rate is desired). The pattern generator 204 is connected to the head 126 and controls the head 126 to write a pattern on the surface of the disk 112. Servo controller 202
Can be any suitable servo controller, such as the motor and actuator control circuit 138 shown in FIG. The servo controller 202 controls the radial position of the head 126 with respect to the disk 112.

【0020】 BER要素206は関連するリード/ライトチャネル回路無しで直接ヘッド12
6からディスク112上に書き込まれたパターンを検索する。ヘッド126から
の生リード信号(従来の増幅および調整後)はBER要素206により使用され、
システムに関連するビットエラーレートを測定する。
The BER element 206 is directly connected to the head 12 without an associated read / write channel circuit.
6 to search for a pattern written on the disk 112. The raw read signal (after conventional amplification and conditioning) from head 126 is used by BER element 206,
Measure the bit error rate associated with the system.

【0021】 図4は第1の波形208および第2の波形210を示す。このようなシステム
における1つの優力なエラーイベントは図4に波形208で示すダイパルス(dip ulse)をディスク112の表面上に書込み波形210で示す一定磁化を読み出す
ことにより生じることが判っている。すなわち、サンプル+/−(10−1)を
予期しかつサンプル(000)を読み出すことにより優力なエラーイベントが生
じる。したがって、任意の所望のエラーイベントに対してビットエラーレートを
測定することができるが、本説明はダイパルスが書き込まれ一定磁化が読み出さ
れるエラーイベントに関して行う。
FIG. 4 shows a first waveform 208 and a second waveform 210. One dominant error event in such a system has been found to be caused by writing a dip pulse, shown as waveform 208 in FIG. That is, anticipating sample +/- (10-1) and reading sample (000) will generate a dominant error event. Thus, although the bit error rate can be measured for any desired error event, the present description is for an error event where a dipulse is written and a constant magnetization is read.

【0022】 判り易くするために、次にトレリス検出器を使用してでくわすエラーの確率式
を誘導する。ビタビ型検出器の場合のように、トレリスにより判断がなされる場
合のある特定のエラーイベントの確率について考える。このようなエラーイベン
トは正しくないパスのパスメトリック(path metric)がトレリスを通る正しい
パスのパスメトリックよりも小さい場合に生じる。正しいパスはマージ(mergin g)状態においてパスメトリックMaを有するパス“a”であるものとする。さら
に、正しくないパスはマージ状態においてパスメトリックMbを有するパス“b
”であるものとする。すると、
For clarity, a trellis detector is then used to derive a probability equation for the error encountered. Consider the probability of a particular error event in which a decision is made by a trellis, as in the case of a Viterbi detector. Such an error event occurs when the path metric of the incorrect path is smaller than the path metric of the correct path through the trellis. It is assumed that the correct path is the path “a” having the path metric M a in the merge state. Furthermore, the path having the path metric M b in incorrect path merge state "b
".

【数1】 ここに、skはノイズの多いサンプルを表しakおよびbkは、それぞれ、パス
aおよびパスbのノイズレス値を表す。 式1は次のように書き換えることができ、
(Equation 1) Here, s k represents a noisy sample, and a k and b k represent noiseless values of path a and path b, respectively. Equation 1 can be rewritten as

【数2】 ここに、ek=ak−bk,かつnkは時間kにおけるノイズサンプルを表す。シ
ーケンス[ek]はエラーを生じるエラーイベントである。PR4チャネルの場合
には、[ek]=[10−1]もしくは[−101]である。EPR4チャネルに対
しては、[ek]=[11−1−1]もしくは[−1−111]である。
(Equation 2) Here, e k = a k -b k and n k, denotes the noise sample at time k. The sequence [e k ] is an error event that causes an error. PR4 If the channel is a [e k] = [10-1] or [-101]. For EPR4 channel is a [e k] = [11-1-1] or [-1-111].

【0023】 もちろん、他のエラーイベントも考えることができる。ここでnkkの和はガ
ウス和(Gaussian)に非常に近いものとする。したがって、標準Q(すなわちエ
ラー)関数を使用することができる。したがって、式2は次のようになる。
Of course, other error events can be considered. Wherein the sum of n k e k is the very close to Gaussian sum (Gaussian). Thus, a standard Q (or error) function can be used. Therefore, Equation 2 becomes as follows.

【数3】 (Equation 3)

【0024】 式3は次式により有効な信号対ノイズ比(ESNR)を定義する。Equation 3 defines the effective signal-to-noise ratio (ESNR) by:

【数4】 特に、PR4チャネルに対しては、(Equation 4) In particular, for the PR4 channel,

【数5】 EPR4チャネルに対しては、(Equation 5) For four EPR channels,

【数6】 (Equation 6)

【0025】 ビットエラーレートに対する式が特にPR4チャネルおよびEPR4チャネルに対
して一般的に得られたので、ビットエラーレート値を得るために測定を行うシス
テムについて詳細に説明する。
Now that the equations for the bit error rate have been generally obtained for the PR4 and EPR4 channels in particular, a system for making measurements to obtain bit error rate values will now be described in detail.

【0026】 図5は図3に示すBER要素206の動作を示すフロー図(ブロック230−2
72)である。さらに、図6はBER要素206のより詳細な機能ブロック図であ
る。
FIG. 5 is a flow diagram illustrating the operation of BER element 206 shown in FIG. 3 (block 230-2).
72). FIG. 6 is a more detailed functional block diagram of the BER element 206.

【0027】 BER要素206はパターン検索要素212、データ記憶装置214、パターン
アライメントおよび平均化要素216、代表的インスタンス発生器218、ノイ
ズシーケンス発生器220、自己相関マトリクス発生器222、チャネルフィル
タ発生器224、Ro発生器226、およびBER決定要素228を含んでいる。図
6に示す機能ブロックの実質的に全ては、関連するプログラムモジュール、メモ
リおよびタイミング回路を有する単一の集積マイクロプロセッサもしくはマイク
ロコントローラ内で実施できる。BER要素206の動作を図5および図6の両方
に関して説明する。
The BER element 206 includes a pattern search element 212, a data storage 214, a pattern alignment and averaging element 216, a representative instance generator 218, a noise sequence generator 220, an autocorrelation matrix generator 222, and a channel filter generator 224. , Ro generator 226, and BER determining element 228. Substantially all of the functional blocks shown in FIG. 6 can be implemented in a single integrated microprocessor or microcontroller with associated program modules, memory and timing circuits. The operation of BER element 206 will be described with respect to both FIGS.

【0028】 最初に、信号アライメントに使用される孤立パルスで始まる適当なパターンが
一度書き込まれる。エラーイベントはダイパルスの書込みおよび一定磁化の読出
し用であるという点から、適切なパターンは孤立ダイパルスである。書込みパタ
ーンは好ましくはエラーイベントを反映する複数(例えば、M個の)の孤立イン
スタンスを含んでいる。ディスク112の表面上に書き込まれたパターンの一例
を図7−1に示す。図7−1は軸242に沿った電圧と軸244に沿った時間の
グラフである。アライメントパルス246がパターンの第1フレーム内に与えら
れる。その後、複数の孤立ダイパルス248が記録される。
First, an appropriate pattern starting with an isolated pulse used for signal alignment is written once. A suitable pattern is an isolated dipulse in that the error event is for writing a dipulse and reading out a constant magnetization. The write pattern preferably includes multiple (eg, M) isolated instances that reflect the error event. An example of a pattern written on the surface of the disk 112 is shown in FIG. FIG. 7-1 is a graph of voltage along axis 242 and time along axis 244. An alignment pulse 246 is provided in the first frame of the pattern. Thereafter, a plurality of isolated dipulses 248 are recorded.

【0029】 もちろん、問題とするエラーイベントがシフトされたトリパルス(tripulse)
であれば、M個の孤立パルスがディスク112に書き込まれる。
Of course, the tripulse in which the error event in question is shifted
If so, M isolated pulses are written to the disk 112.

【0030】 一実施例では、パターンはエラーイベントを反映する220の孤立インスタン
スを含んでいる。ディスク112上へのパターンの書込みを図5のブロック23
0に示す。
In one embodiment, the pattern includes 220 isolated instances that reflect error events. The writing of the pattern on the disk 112 is performed by the block 23 in FIG.
0 is shown.

【0031】 次に、パターン検索要素212がディスク112からパターンを検索する。一
実施例では、パターン検索要素212はデータヘッド126からリード信号を検
索する従来の増幅および信号調整回路を含んでいる。次に、パターン検索要素2
12はディスクドライブ112からのリード信号を示す信号をデータ記憶要素2
14に与える。該要素は1つ以上の固体記憶装置を含んでいる。パターンの読出
しおよび格納は図5のブロック232に示されている。
Next, the pattern search element 212 searches the disk 112 for a pattern. In one embodiment, pattern search element 212 includes a conventional amplification and signal conditioning circuit that searches for read signals from data head 126. Next, pattern search element 2
Reference numeral 12 denotes a signal indicating a read signal from the disk drive 112,
Give to 14. The element includes one or more solid state storage devices. Reading and storing the pattern is indicated by block 232 in FIG.

【0032】 一実施例では、実質的に電子ノイズとは無関係なビットエラーレートを得るこ
とができる。そのために、パターン検索回路212はパターンを複数回(例えば
、20回)読み出してその各々をデータ記憶装置214内に格納する。それは図
5のブロック234に示されている。パターンを複数回読み出す理由は、読み出
した信号に関連する電子ノイズを抑制するためにディスク112から読み出され
る複数のパターンを平均化できることである。したがって、平均パターンに関連
する電子ノイズ成分は著しく低減されている。もちろん、パターンを読み出して
平均化する回数が増すほど、関連する電子ノイズ成分は少なくなる。電子ノイズ
がビットエラーレートの計算に含まれる場合には、パターンはディスク112の
表面から1回しか読み出されない。
In one embodiment, a bit error rate substantially independent of electronic noise can be obtained. For this purpose, the pattern search circuit 212 reads the pattern a plurality of times (for example, 20 times) and stores each of them in the data storage device 214. It is indicated by block 234 in FIG. The reason for reading the pattern a plurality of times is that the plurality of patterns read from the disk 112 can be averaged to suppress electronic noise associated with the read signal. Therefore, the electronic noise component related to the average pattern is significantly reduced. Of course, as the number of times the pattern is read and averaged increases, the associated electronic noise component decreases. If electronic noise is included in the calculation of the bit error rate, the pattern is read only once from the surface of the disk 112.

【0033】 いずれの場合にも、パターンが2回以上読み出されると、各パターンはパター
ンアライメントおよび平均化要素216によりデータ記憶装置214から検索さ
れる。パターンアライメントおよび平均化要素216はアライメント信号246
(一実施例では、孤立パルス)を使用して全パターンを適切に揃える。次に、要
素216は全パターンを平均化して平均化パターンを得る。パターンがN回読み
出されてNパターンが平均化される場合には、パターンに関連する電子ノイズ成
分は1/√Nに低減される。さらに、スピンドル支持ディスク112の回転速度
は変動する。したがって、要素216は平均化する前にパターン長さを調節して
スピンドル速度変動を調整することができる。パターンのアライメントおよび平
均化を図5のブロック236、238および240に示す。
In either case, if the pattern is read more than once, each pattern is retrieved from data storage 214 by pattern alignment and averaging element 216. Pattern alignment and averaging element 216 provides alignment signal 246
(In one embodiment, an isolated pulse) is used to properly align all patterns. Next, element 216 averages all patterns to obtain an averaged pattern. If the pattern is read N times and the N patterns are averaged, the electronic noise component associated with the pattern is reduced to 1 / √N. Further, the rotation speed of the spindle support disk 112 varies. Thus, element 216 can adjust the pattern length before averaging to adjust for spindle speed variations. Pattern alignment and averaging are shown in blocks 236, 238 and 240 of FIG.

【0034】 ディスク上に書き込まれるパターンはM個の孤立インスタンスを含む。平均パ
ターンが得られると、平均化パターン内のM個の孤立インスタンスは分離され一
時的に揃えられて、M個の孤立インスタンスに関連する任意の媒体ノイズ成分を
抑制するために平均化できるようにされる。図7−2は軸250に沿った時間と
軸252に沿った電圧のグラフである。図7−2は平均化するために揃えられて
いる複数の孤立インスタンス254を示す。孤立インスタンス254を平均化す
るために、代表的インスタンス発生器254はデータ記憶装置214から平均化
パターンを検索し、パターンをM個の孤立パルスへ分離し、パルスを揃え、それ
らを平均化する。それは図5のブロック256に示されている。平均化信号は抑
制された媒体ノイズ成分を有するsav(n)で示される。したがって、信号sav(n)は
電子ノイズおよび媒体ノイズが共にそこから除去されるようにして得られる。
The pattern written on the disk contains M isolated instances. Once the average pattern is obtained, the M isolated instances in the averaged pattern are separated and temporarily aligned so that they can be averaged to suppress any media noise components associated with the M isolated instances. Is done. FIG. 7-2 is a graph of time along axis 250 and voltage along axis 252. FIG. 7-2 shows a plurality of isolated instances 254 that are aligned for averaging. To average the isolated instances 254, the representative instance generator 254 retrieves the averaging pattern from the data storage 214, separates the pattern into M isolated pulses, aligns the pulses, and averages them. It is indicated by block 256 in FIG. The averaged signal is denoted by s av (n) with a suppressed medium noise component. Thus, the signal s av (n) is obtained such that both electronic and medium noise are removed therefrom.

【0035】 次に、M個のノイズシーケンスを得るために信号sav(n)はM個の孤立(かつノ
イズの多い)インスタンスから減じられる。ノイズシーケンス発生器220はノ
イズの多いM個の孤立ノイズシーケンスおよびノイズレスシーケンス(sav(n)内
に含まれる)の両方をデータ記憶装置214から検索して、一方を他方から減じ
る。それによりM個のノイズシーケンスが発生され自己相関マトリクス発生器2
22へ与えられる。それは図5のブロック258に示されている。
Next, the signal s av (n) is subtracted from the M isolated (and noisy) instances to obtain M noise sequences. The noise sequence generator 220 retrieves from the data storage 214 both the M noisy isolated noise sequences and the noiseless sequences (included in s av (n)) and subtracts one from the other. Thereby, M noise sequences are generated and the autocorrelation matrix generator 2
22. It is indicated by block 258 in FIG.

【0036】 自己相関マトリクス発生器222は自己相関マトリクスRを得るために、ノイ
ズの多いM個の孤立インスタンスにわたってM個のノイズシーケンスを平均化す
る。自己相関マトリクス式は次のようである。
Autocorrelation matrix generator 222 averages M noise sequences over M noisy isolated instances to obtain autocorrelation matrix R. The autocorrelation matrix equation is as follows.

【数7】 ここでkはM個のノイズシーケンスにわたって0からM−1と仮定する。指標
iおよびjは特定のノイズシーケンス内の点に関係する。ノイズシーケンスの長
さはLである。自己相関マトリクスの発生は図5のブロック260に示されてい
る。
(Equation 7) Where k is assumed to be from 0 to M-1 over M noise sequences. The indices i and j relate to points in a particular noise sequence. The length of the noise sequence is L. The generation of the autocorrelation matrix is indicated by block 260 in FIG.

【0037】 次に、チャネルフィルタ発生器224がチャネルフィルタを発生する。そのた
めに、チャネルフィルタ発生器224は信号sav(n)をチャネルフィルタ入力とし
て使用し、チャネルフィルタ出力にチャネル必要条件を課する。チャネル必要条
件は選択した所望チャネルモード(すなわち、チャネル等化ターゲット(equali zation target)の必要条件に対応する。例えば、一実施例では、チャネル必要
条件はPR4チャネル、EPR4チャネル、およびE2PR4チャネルの1つに対応する
。チャネルフィルタ入力およびチャネルフィルタ出力のチャネル必要条件に基づ
いて、チャネルフィルタ発生器224はインパルス応答h(n)を有するチャネルフ
ィルタを発生する。インパルス応答h(n)の長さもLである。それは図5のブロッ
ク262に示されている。
Next, the channel filter generator 224 generates a channel filter. To that end, the channel filter generator 224 uses the signal s av (n) as a channel filter input and imposes channel requirements on the channel filter output. Channel requirements desired channel mode selected (i.e., corresponding to the requirements of the channel equalization target (equali zation target). For example, in one embodiment, the channel requirements PR4 channel, EPR4 channel, and E 2 PR4 channel The channel filter generator 224 generates a channel filter having an impulse response h (n) based on the channel requirements of the channel filter input and the channel filter output.The length of the impulse response h (n) Again L. It is shown in block 262 of FIG.

【0038】 次に、Ro発生器226がチャネルフィルタ出力(Ro)に自己相関マトリクス
を発生する。そのために、Ro発生器226は最初にマトリクスHを発生し、それ
は2L−1xLマトリクスである(RはLxLマトリクスである)。Hマトリクス
は次のようにh(n)から発生される。
Next, Ro generator 226 generates an autocorrelation matrix at the channel filter output ( Ro ). Therefore, R o generator 226 first matrix H generated, it is 2L-1XL matrix (R is LxL matrix). The H matrix is generated from h (n) as follows.

【数8】 ここで、Lはノイズシーケンスの長さである。(Equation 8) Here, L is the length of the noise sequence.

【0039】 ビタビトレリス入力であるチャネルフィルタの出力におけるノイズの自己相関
を前記したようにRおよびHから計算することができる。チャネルフィルタ出力
の自己相関マトリクスは次のように定義される。
The autocorrelation of the noise at the output of the channel filter, which is the Viterbi trellis input, can be calculated from R and H as described above. The autocorrelation matrix of the channel filter output is defined as follows.

【数9】 ここに、Eは期待値演算子(expectation operator)でありn'(i)はフィルタ
ーされたノイズシーケンスである。
(Equation 9) Where E is an expectation operator and n '(i) is a filtered noise sequence.

【0040】 チャネルフィルタ出力におけるフィルターされたノイズは次式で与えられ、The filtered noise at the channel filter output is given by:

【数10】 ここに、n(k)はチャネルフィルタ入力ノイズシーケンスであり、h(n)はチャネ
ルフィルタの単位サンプル応答である。n(k)およびh(k)の長さは1である。式1
0を式9へ代入すれば、次式が得られる。
(Equation 10) Where n (k) is the channel filter input noise sequence and h (n) is the unit sample response of the channel filter. The length of n (k) and h (k) is one. Equation 1
By substituting 0 into Equation 9, the following equation is obtained.

【数11】 ここに、 0≦i≦2L-2,0≦j≦2L-2,0≦k≦L-1,0≦l≦L-1[Equation 11] Where 0 ≦ i ≦ 2L-2,0 ≦ j ≦ 2L-2,0 ≦ k ≦ L-1,0 ≦ l ≦ L-1

【0041】 式11はマトリクス記号法で次のように書くことができ、Equation 11 can be written in matrix notation as

【数12】 ここに、 0≦(j-1)≦L-1に対して、H(i,j)=h(j-1) さもなくば、H(i,j)=0(Equation 12) Here, for 0≤ (j-1) ≤L-1, H (i, j) = h (j-1) Otherwise, H (i, j) = 0

【0042】 チャネルフィルタ出力RoにおけるHマトリクスの形成および自己相関マトリ
クスの生成は図5のブロック264および266に示されている。
The formation of H matrix at the channel filter output R o and autocorrelation matrix generation is shown in block 264 and 266 of FIG.

【0043】 次に、信号sav(n)はインパルス応答h(n)を有するフィルタへ通される。それに
よりチャネルフィルタ出力にノイズフリーサンプル+/−(smp,0,-smp)が与
えられ、smpはサンプル値を表す。したがって、式5および6により定義される
ビットエラーレートを計算するのに十分な情報が得られる。特に、PR4チャネル
については、ビットエラーレートは次式で計算することができる。
Next, the signal s av (n) is passed to a filter having an impulse response h (n). This gives a noise-free sample +/- (smp, 0, -smp) to the channel filter output, where smp represents the sample value. Thus, enough information is available to calculate the bit error rate defined by Equations 5 and 6. In particular, for the PR4 channel, the bit error rate can be calculated by the following equation.

【数13】 ここに、Qは標準ガウスq−関数である。したがって、ビットエラーレート決
定成分はチャネルフィルタ出力Roにおける自己相関成分の適切な値をRo発生器
226から検索し、ノイズレスサンプルをチャネルフィルタ224から検索して
、ビットエラーレート229を計算する。それは図5のブロック268、270
および272に示されている。それはリード/ライトチャネル回路なしでかつ著
しい近似を行わずになされる。
(Equation 13) Where Q is a standard Gaussian q-function. Thus, the bit error rate determination component retrieves the appropriate values of the autocorrelation component at the channel filter output R o from R o generator 226, searches the noiseless samples from channel filter 224, calculates the bit error rate 229. It is the blocks 268, 270 of FIG.
And 272. It is done without read / write channel circuitry and without significant approximation.

【0044】 本発明では2つ以上のエラーイベントに対応するBERを含む全体BERも考えられ
る。図8はこのような全体ビットエラーレートの計算を示すフロー図である。最
初に、多数のパターンがディスク112に書き込まれ、各パターンが異なるエラ
ーイベントに関連する孤立インスタンスを有する。それはブロック274および
276に示されている。多数のパターンから最初のパターンが選択され、そのパ
ターンにより表されるエラーイベントに関連するビットエラーレートが決定され
る。それはブロック278および280に示されている。ビットエラーレートの
決定は図5について説明したのと実質的に同様に行われる。いずれかのパターン
が残る場合には、それらが選択されそれらのパターンに関連するビットエラーレ
ートも決定される。それはブロック282および284に示されている。
The present invention contemplates an overall BER that includes BERs corresponding to two or more error events. FIG. 8 is a flowchart showing the calculation of such an overall bit error rate. Initially, a number of patterns are written to disk 112, each pattern having an isolated instance associated with a different error event. It is shown in blocks 274 and 276. The first pattern is selected from a number of patterns and the bit error rate associated with the error event represented by the pattern is determined. It is shown in blocks 278 and 280. The determination of the bit error rate is performed in substantially the same manner as described with reference to FIG. If any patterns remain, they are selected and the bit error rate associated with those patterns is also determined. It is shown in blocks 282 and 284.

【0045】 全てのビットエラーレートが計算された後で、それらは全体ビットエラーレー
ト上の優位性に従って重み付けされる。重み付け関数は好ましくは経験的に決定
される。それはブロック286に示されている。次に、考慮するさまざまなエラ
ーイベントに対する全体ビットエラーレートを得るために重み付けされた全ての
ビットエラーレートが加算される。それはブロック288および290に示され
ている。
After all bit error rates have been calculated, they are weighted according to their superiority over the overall bit error rate. The weighting function is preferably determined empirically. It is indicated at block 286. Next, all weighted bit error rates are added to obtain the overall bit error rate for the various error events considered. It is shown in blocks 288 and 290.

【0046】 図9はチャネルフィルタ入力における自己相関マトリクスのグラフである。時
間が軸300および302に沿ってナノ秒でプロットされ電圧が軸304に沿っ
てプロットされている。パターン内の孤立インスタンスの遷移間隔は10μイン
チ(254nm)であり軸304はvolt2x10-5の単位である。
FIG. 9 is a graph of the autocorrelation matrix at the channel filter input. Time is plotted in nanoseconds along axes 300 and 302 and voltage is plotted along axis 304. The transition interval between isolated instances in the pattern is 10 μ inches (254 nm) and axis 304 is in units of volt 2 × 10 −5 .

【0047】 図10は図9に示すものと同様な軸上にプロットしたフィルタ出力(Ro)に
おける自己相関マトリクスを示す。
FIG. 10 shows the autocorrelation matrix at the filter output (R o ) plotted on an axis similar to that shown in FIG.

【0048】 したがって、本発明はリード/ライトチャネル回路開発する必要がなく、しか
も著しい近似を行うことなくデータサンプリングシステムのビットエラーレート
を得るのに使用できる。全測定におよそ3分を要し、データヘッド構造を洗練し
さまざまな種類のデータヘッドを比較して次世代ディスクドライブを実現するの
に使用できることが判っている。
Thus, the present invention does not require the development of read / write channel circuits and can be used to obtain the bit error rate of a data sampling system without making significant approximations. It takes approximately three minutes for all measurements, and it has been found that it can be used to refine the data head structure and compare different types of data heads to realize next generation disk drives.

【0049】 本発明は磁気媒体により形成されたディスク112およびディスク112に対
してデータを書込みおよび検索するデータヘッド126を有するサンプルデータ
システム内のビットエラーレートを決定する方法として実現することができる。
この方法はディスク112上にパターンを書き込むステップ230を含み、パタ
ーンは所定のエラーイベントに関連するM個の孤立インスタンス248を含んで
いる。この方法はディスク112からパターンを検索するステップ232と、M
個の孤立インスタンス248を結合して媒体ノイズ成分が低減された代表的イン
スタンスsav(n)を得るステップ2256も含んでいる。また、この方法は代表的
インスタンスをM個の孤立インスタンス248の各々と結合してM個のノイズシ
ーケンスを得るステップ258、ディスク112から読み出したM個のインスタ
ンスおよびM個のノイズシーケンスに基づいて自己相関成分Rを得るステップ2
60、代表的インスタンスおよび所定のチャネルモデルに対するチャネル必要条
件に基づいてインパルス応答h(n)を有するチャネルフィルタを得るステップ26
2、インパルス応答h(n)を有するフィルタに代表的インスタンスを通してフィル
タ出力サンプル(smp)を得るステップ268、およびフィルタ出力サンプルお
よび自己相関成分Rに基づいて(BER)を示すエラー値を求めるステップ270
も含んでいる。
The present invention can be implemented as a method for determining a bit error rate in a sample data system having a disk 112 formed of a magnetic medium and a data head 126 for writing and retrieving data to and from the disk 112.
The method includes a step 230 of writing a pattern on the disk 112, where the pattern includes M isolated instances 248 associated with a given error event. The method comprises the steps 232 of retrieving a pattern from the disk 112 and M
The method also includes a step 2256 of combining the isolated instances 248 to obtain a representative instance s av (n) with reduced media noise components. The method also includes combining 258 the representative instance with each of the M isolated instances 248 to obtain M noise sequences, based on the M instances read from disk 112 and the M noise sequences. Step 2 for obtaining a correlation component R
60, obtaining a channel filter having an impulse response h (n) based on the channel requirements for the representative instance and the predetermined channel model 26
2. Obtaining a filter output sample (smp) through a representative instance of a filter having an impulse response h (n) 268, and determining an error value indicating (BER) based on the filter output sample and the autocorrelation component R 270.
Also included.

【0050】 一実施例では、この方法はさらにディスク112から検索したパターンを格納
するステップ232を含んでいる。検索ステップはさらに複数の時間にディスク
112からパターンを検索して(ステップ234)複数の検索パターンを得、そ
れらを結合して(ステップ238)電子ノイズ成分が低減された代表的検索パタ
ーンを得るステップを含んでいる。
In one embodiment, the method further includes storing 232 the pattern retrieved from disk 112. The search step further includes searching for patterns from the disk 112 at a plurality of times (step 234) to obtain a plurality of search patterns and combining them (step 238) to obtain a representative search pattern with reduced electronic noise components. Contains.

【0051】 実施例では、検索パターンを結合するステップ238はさらに検索パターンを
一時的に揃えて平均化するステップを含んでいる。
In an embodiment, step 238 of combining the search patterns further includes temporarily aligning and averaging the search patterns.

【0052】 ディスク112はある速度で回転することができ、検索パターンを一時的に揃
えるステップは、一実施例では、検索パターンの長さを調節して速度変動を調整
するステップ240を含んでいる。
The disk 112 can rotate at a certain speed, and temporarily aligning the search pattern includes, in one embodiment, adjusting the speed of the search pattern to adjust speed fluctuations 240. .

【0053】 M個のインスタンスを結合するステップ256はさらに、一実施例では、M個
の孤立インスタンス248を一時的に揃えかつ平均化して代表的インスタンスを
得るステップ256を含んでいる。好ましい実施例では、M個のノイズシーケン
スを得ることは代表的インスタンスをM個のインスタンスから減じるステップ2
58により実施される。さらに、自己相関成分を得るステップはさらにM個の孤
立インスタンス248にわたってM個のノイズシーケンスを平均化して自己相関
マトリクスを得るステップ260を含んでいる。
Combining M instances 256 further includes, in one embodiment, temporarily aligning and averaging M isolated instances 248 to obtain representative instances 256. In the preferred embodiment, obtaining M noise sequences reduces the representative instance from M instances Step 2
58. Further, obtaining an autocorrelation component further includes averaging M noise sequences over the M isolated instances 248 to obtain an autocorrelation matrix.

【0054】 さらに、各々が異なるエラーイベントに関連する複数の孤立インスタンス24
8を含む複数のパターンをディスク112上に書き込むことができる。エラーイ
ベントに対応する全体ビットエラーレートを示すエラー値が重み付けしたエラー
値に基づいて求められる。
Further, a plurality of isolated instances 24, each associated with a different error event
A plurality of patterns, including 8 can be written on the disk 112. An error value indicating the overall bit error rate corresponding to the error event is obtained based on the weighted error value.

【0055】 本発明は装置として実現することもできる。パターン書込み要素204がディ
スク112上にパターンを書き込む。パターン検索要素212がパターンを検索
する。第1の結合要素218が代表的インスタンスを得、第2の結合要素220
がノイズシーケンスを得、自己相関要素発生器222が自己相関成分Rを得る。
チャネルフィルタ発生器224がチャネルフィルタを発生し、エラー決定要素2
28がフィルタ出力サンプルおよび自己相関要素に基づいてビットエラーレート
を示すエラー値229を決定する。パターン検索要素212は、一実施例では、
データ記憶装置214も含みディスク112から複数回パターンを検索するよう
に構成されている。
The present invention can also be realized as an apparatus. A pattern writing element 204 writes a pattern on the disk 112. The pattern search element 212 searches for a pattern. First coupling element 218 obtains a representative instance and second coupling element 220
Obtains a noise sequence, and an autocorrelation element generator 222 obtains an autocorrelation component R.
A channel filter generator 224 generates a channel filter and outputs the error determinant 2
28 determines an error value 229 indicating a bit error rate based on the filter output samples and the autocorrelation factor. The pattern search element 212, in one embodiment,
The data storage device 214 is also configured to search the disk 112 for a pattern a plurality of times.

【0056】 本発明のさまざまな実施例の非常に多くの特徴および利点を、本発明のさまざ
まな実施例の構造および機能の詳細と共に、前記説明において記述してきたが、
本開示は説明用にすぎず本発明の原理内で添付特許請求の範囲が表現される用語
の広範な一般的意味で示される全範囲まで、特に部品の構造および構成の詳細を
変更することができる。例えば、本発明の範囲および精神を逸脱することなく実
質的に同じ機能性を維持しながら特定の要素を特定の等化ターゲットおよびBER
が所望されるエラーイベントに応じて変更することができる。
While numerous features and advantages of various embodiments of the present invention have been described in the foregoing description, together with details of the structure and function of the various embodiments of the present invention,
This disclosure is illustrative only and it is within the principles of the present invention to vary the details of construction and construction of parts, particularly to the full extent indicated by the broad general meaning of the terms, for which the appended claims are expressed. it can. For example, a particular element may have a particular equalization target and BER while maintaining substantially the same functionality without departing from the scope and spirit of the invention.
Can be changed according to the desired error event.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 上部ケーシングを除去したディスクドライブの平面図。FIG. 1 is a plan view of a disk drive from which an upper casing has been removed.

【図2】 図1に示すディスクドライブのハイレベルブロック図。FIG. 2 is a high-level block diagram of the disk drive shown in FIG.

【図3】 リード/ライトチャネルエレクトロニクスを使用せずにデータヘッドに関連す
るビットエラーレートを求めるシステムを示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a system for determining a bit error rate associated with a data head without using read / write channel electronics.

【図4】 優勢なエラーイベントを示す図。FIG. 4 illustrates a dominant error event.

【図5】 図3に示すシステムの動作を示すフロー図。FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the system shown in FIG. 3;

【図6】 図3に示すシステムをより詳細に示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing the system shown in FIG. 3 in more detail;

【図7−1】 本発明の一実施例に従った孤立パルスのパターンを示す図。FIG. 7-1 is a diagram showing a pattern of an isolated pulse according to an embodiment of the present invention.

【図7−2】 ノイズレスサンプルを得るための図7−1に示す孤立インスタンスの操作を示
す図。
FIG. 7-2 is a diagram showing an operation of the isolated instance shown in FIG. 7-1 to obtain a noiseless sample.

【図8】 本発明の別の特徴に従った図6に示すシステムの動作を示すフロー図。FIG. 8 is a flow diagram illustrating operation of the system shown in FIG. 6 according to another aspect of the invention.

【図9】 本発明の1つの特徴に従ったフィルタ入力における自己相関マトリクスを示す
図。
FIG. 9 illustrates an autocorrelation matrix at the filter input in accordance with one aspect of the present invention.

【図10】 本発明の1つの特徴に従ったフィルタ出力における自己相関マトリクスを示す
図。
FIG. 10 illustrates an autocorrelation matrix at the filter output according to one aspect of the present invention.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁気記録媒体により形成されたディスクおよびディスクに対
してデータを書込みおよび検索するデータヘッドを有するサンプルデータシステ
ムにおけるビットエラーレート決定方法であって、該方法は、 (a) 所定のエラーイベントに関連する孤立インスタンスを含むパターンを前記
ディスク上に書き込むステップと、 (b) 前記ディスクから前記パターンを検索するステップと、 (c) 前記孤立インスタンスを結合して媒体ノイズ成分が低減された代表的イン
スタンスを得るステップと、 (d) 前記代表的インスタンスを前記孤立インスタンスの各々と結合して対応す
る数のノイズシーケンスを得るステップと、 (e) 前記ディスクから読み出される前記孤立インスタンスおよび前記ノイズシ
ーケンスに基づいて自己相関成分を得るステップと、 (f) 前記代表的インスタンスおよび所定のチャネルモデルに対するチャネル必
要条件に基づいたインパルス応答を有するチャネルフィルタを得るステップと、 (g) 前記代表的インスタンスを前記インパルス応答を有するフィルタへ通して
フィルタ出力サンプルを得るステップと、 (h) 前記フィルタ出力サンプルおよび前記自己相関成分に基づいてビットエラ
ーレートを示すエラー値を求めるステップと、 を含む方法。
1. A method for determining a bit error rate in a sample data system having a disk formed by a magnetic recording medium and a data head for writing and retrieving data to and from the disk, the method comprising the steps of: Writing a pattern including an isolated instance related to the error event on the disk; (b) searching for the pattern from the disk; and (c) combining the isolated instance to reduce a medium noise component. Obtaining a representative instance; (d) combining the representative instance with each of the isolated instances to obtain a corresponding number of noise sequences; (e) the isolated instance and the noise read from the disk. Step to obtain autocorrelation component based on sequence (F) obtaining a channel filter having an impulse response based on the representative instance and channel requirements for a predetermined channel model; and (g) filtering the representative instance through a filter having the impulse response. Obtaining an output sample; and (h) determining an error value indicative of a bit error rate based on the filter output sample and the autocorrelation component.
【請求項2】 請求項1記載の方法であって、前記検索ステップは、 (b)(i) 前記ディスクから前記パターンを複数回検索して複数の検索パターン
を得るステップと、 (b)(ii) 前記検索パターンを結合して電子ノイズ成分が低減された代表的検索
パターンを得るステップと、 を含む方法。
2. The method according to claim 1, wherein said searching step comprises: (b) (i) searching said pattern from said disc a plurality of times to obtain a plurality of search patterns; ii) combining the search patterns to obtain a representative search pattern with reduced electronic noise components.
【請求項3】 請求項2記載の方法であって、前記結合ステップ(b)(ii)は
、 (d)(i) 前記検索パターンを一時的に揃えるステップと、 (d)(ii) 前記検索パターンを平均化するステップと、 を含む方法。
3. The method of claim 2, wherein the combining step (b) (ii) comprises: (d) (i) temporarily aligning the search pattern; and (d) (ii) Averaging the search patterns.
【請求項4】 請求項3記載の方法であって、前記ディスクはある速度で回
転し、前記一時的に揃えるステップは前記検索したパターンの長さを調節して速
度変動を調整するステップを含む方法。
4. The method of claim 3, wherein the disk rotates at a speed, and the step of temporarily aligning includes adjusting a length of the retrieved pattern to adjust for speed variations. Method.
【請求項5】 請求項1記載の方法であって、前記結合ステップ(c)は、 (c)(i) 前記孤立インスタンスを一時的に揃えるステップと、 (c)(ii) 前記孤立インスタンスを平均化して前記代表的インスタンスを得るス
テップと、 を含む方法。
5. The method of claim 1, wherein said combining step (c) comprises: (c) (i) temporarily aligning said isolated instances; and (c) (ii) combining said isolated instances. Averaging to obtain the representative instance.
【請求項6】 請求項1記載の方法であって、前記自己相関成分を得るステ
ップ(e)は前記孤立インスタンスにわたって前記ノイズシーケンスを平均化して
自己相関マトリクスを得るステップを含む方法。
6. The method of claim 1, wherein the step (e) of obtaining the autocorrelation component comprises averaging the noise sequence over the isolated instance to obtain an autocorrelation matrix.
【請求項7】 請求項1記載の方法であって、前記書込みステップは各々が
異なるエラーイベントに関連する複数の孤立インスタンスを含む複数のパターン
を前記ディスク上に書き込むステップを含む方法。
7. The method of claim 1, wherein the writing step includes writing a plurality of patterns on the disk, each including a plurality of isolated instances associated with a different error event.
【請求項8】 請求項7記載の方法であって、さらに前記複数のパターンの
各々についてステップ(b)から(h)を繰り返すことを含む方法。
8. The method of claim 7, further comprising repeating steps (b) to (h) for each of said plurality of patterns.
【請求項9】 請求項8記載の方法であって、さらに、 (i) 求めた前記各エラー値を重み付けして重み付けされたエラー値を得るス
テップと、 (j) 前記重み付けされたエラー値に基づいて前記エラーイベントに対応する
全体ビットエラーレートを示す全体エラー値を求めるステップと、 を含む方法。
9. The method of claim 8, further comprising: (i) weighting the determined error values to obtain a weighted error value; and (j) determining a weighted error value. Determining an overall error value indicative of an overall bit error rate corresponding to said error event based on said error event.
【請求項10】 磁気記録媒体により形成されたディスクを有するサンプルデ ータシステムにおけるビットエラーレートを決定する装置であって、該装置は、 所定のエラーイベントに関連する孤立インスタンスを含むパターンを前記ディ
スク上に書き込むように前記ディスクに対して配列されているパターン書込み要
素と、 前記ディスクからパターンを検索するようにディスクに対して配列されている
パターン検索要素と、 前記パターン検索要素に接続され、前記孤立インスタンスを結合して媒体ノイ
ズ成分が低減された代表的インスタンスを得る第1の結合要素と、 前記第1の結合要素に接続され、前記代表的インスタンスを前記各孤立インス
タンスと結合して対応する数のノイズシーケンスを得る第2の結合要素と、 前記第2の結合要素に接続され、前記ディスクから読み出した前記孤立インス
タンスおよび前記ノイズシーケンスに基づいて自己相関成分を発生する自己相関
成分発生器と、 前記第1の結合要素に接続され、前記代表的インスタンスおよび所定のチャネ
ルモードに対するチャネル必要条件に基づいてインパルス応答を有するチャネル
フィルタを発生するチャネルフィルタ発生器であって、前記チャネルは前記代表
的インスタンスを受信してフィルタ出力サンプルを与えるようにされているチャ
ネルフィルタ発生器と、 前記自己相関成分発生器および前記チャネルフィルタに接続され、前記フィル
タ出力サンプルおよび前記自己相関成分に基づいて前記ビットエラーレートを示
すエラー値を決定するエラー決定要素と、 を含む装置。
10. An apparatus for determining a bit error rate in a sample data system having a disk formed by a magnetic recording medium, the apparatus comprising: a pattern on the disk containing an isolated instance associated with a predetermined error event. A pattern writing element arranged on the disk so as to write to the disk; a pattern search element arranged on the disk so as to search for a pattern from the disk; and A first combining element for combining instances to obtain a representative instance with a reduced media noise component; and a corresponding number coupled to the first combining element for combining the representative instance with each of the isolated instances. A second coupling element for obtaining a noise sequence of An autocorrelation component generator connected to the first instance and connected to the first coupling element to generate an autocorrelation component based on the isolated instance and the noise sequence read from the disk; A channel filter generator for generating a channel filter having an impulse response based on channel requirements for a channel mode, wherein the channel is adapted to receive the representative instance and provide filter output samples. An error determining element coupled to the autocorrelation component generator and the channel filter, the error determining element determining an error value indicative of the bit error rate based on the filter output samples and the autocorrelation component.
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